[发明专利]一种基于部分部署的分段路由网络的流量工程方法及装置

说明书

本申请公开了一种基于部分部署的分段路由网络的流量工程方法及装置；上述流量工程方法，包括：获取分段路由网络的网络拓扑以及流量矩阵；通过多次迭代运算，确定分段路由网络的最小化的最大链路利用率；其中，在每次迭代运算中，根据网络拓扑和流量矩阵，确定本次搜索得到的网络链路权重矩阵和分段路由节点集合，根据本次搜索得到的网络链路权重矩阵和分段路由节点集合，确定本次运算中分段路由网络的最小化的最大链路利用率、流量矩阵中每条流的可用路径以及在可用路径上的最佳分流比。本申请能够实现最小化分段路由网络的最大链路利用率。

技术领域

本申请涉及但不限于流量工程技术领域，尤指一种基于部分部署的分段路由(SR，Segment Routing)网络的流量工程方法及装置。

背景技术

随着互联网飞速发展，互联网出现了网络流量爆炸式增长等问题。另外，音视频业务的不断发展也对互联网提出了服务质量的要求。受限于路由算法和调度策略，网络流量极易在链路上分配不均，从而导致网络拥塞和网络服务质量下降。如何充分利用有限的网络资源，通过对网络流量的合理调度和分配，避免网络拥塞，同时满足流量可靠传输和服务质量等方面的要求，是一个亟待解决的问题。

流量工程(TE，Traffic Engineering)是一种优化网络流量分配的技术，可以对网络流量优化调度，从而实现网络流量负载均衡，减少拥塞，提高网络资源的利用率。

在传统网络协议(IP，Internet Protocol)网络中，路由器通常运行OSPF(OpenShortest Path First，开放式最短路径优先)或IS-IS(Intermediate System toIntermediate System，中间系统到中间系统)等分布式内部网关协议。这类路由协议，根据每条链路的权重计算出任意两个节点之间的最短路，数据包沿着源点到目的点的最短路进行路由。网络管理员通过对链路权重的合理配置优化流量路径，实现流量工程目标。然而，由于IP网络的路由方式过于简单，IP网络并不能为流量工程提供最佳的解决方案。

软件定义网络(Software Define Network，SDN)的出现为流量工程提供了更加灵活的方式。SDN的架构分为数据平面层、控制平面层和应用层三层，实现了控制和转发的分离。数据平面层只具有数据包的转发功能，控制平面层为一个SDN集中控制器，应用层是一些SDN业务应用。SDN集中控制器通过南向接口与数据平面层建立连接，SDN业务应用调用SDN集中控制器提供的北向接口实现相关功能。SDN的流量工程应用位于应用层，通过SDN集中控制器下发流表到数据平面层的交换机，实现对数据平面层转发行为和流量路径的控制。然而，在网络规模较大的情况下，交换机的流表数目极易超过流表容量限制，可扩展性较差。

分段路由(SR，Segment Routing)是一种最新出现的源路由机制，它仅需要对现有IGP(Interior Gateway Protocol，内部网关协议)进行简单的扩展便可应用在IP/MPLS(Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换)或IPv6(Internet ProtocolVersion 6，互联网协议第6版)网络中。在SR网络中，每条流的状态仅存储在SR域的入口节点中，中间节点不需要存储流的状态信息，因此具有极高的可扩展性。考虑到SR的简单、易部署、可扩展等优点，基于SR的流量工程算法已经成为流量工程研究中的热点问题。然而，从纯IP网络直接迁移到全SR网络是困难甚至不可行的。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于部分部署的SR网络的流量工程方法及装置，可以最小化SR网络的最大链路利用率。